西安电子科技大学FPGA实验:DSPFPGA流水灯设计

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"西安电子科技大学的DSPFPGA实验大作业主要涵盖了使用Quartus II开发软件和Verilog语言设计FPGA流水灯实验的过程。实验旨在让学生深入理解和掌握FPGA的I/O连接,Verilog编程,时序电路设计,以及Cyclone系列FPGA的程序开发、编译和调试。实验内容包括控制4个LED进行不同模式的花式显示,如S0模式下的全亮全灭循环和S1模式下的顺序点亮循环。在流水灯设计中,每个时钟脉冲会使LED按照特定顺序依次点亮或熄灭,通过移位操作实现流水效果。实验步骤涉及创建工程,编写Verilog代码,编译验证,分配管脚,下载.sof文件到实验板并观察结果。提供了分频器、选择模块和流水灯模块的程序流程图以及部分关键代码,例如分频模块的Verilog代码。" 这个实验详细介绍了FPGA开发的基本流程,从项目创建到最终实现。首先,学生需要熟悉Quartus II的使用,这是一个广泛用于Altera FPGA的集成开发环境。在实验中,他们需要编写Verilog代码,这是一种硬件描述语言,可以用来描述数字系统的逻辑行为。Verilog代码用于实现分频器、选择模块以及流水灯逻辑,这些模块共同协作产生所需的LED显示模式。 在分频器模块中,代码可能包括逻辑操作来减慢输入时钟频率,以适应流水灯的显示速度。选择模块则可能根据输入信号来切换不同的流水灯模式(S0或S1)。流水灯模块则是实验的核心,它处理LED的逐个点亮和熄灭,通过内部计数器和移位寄存器来控制LED的状态变化。 实验过程中,学生需要验证代码的正确性,这包括语法检查和原理图的验证。一旦代码无误,就需要分配管脚,这是将逻辑设计映射到物理FPGA资源的关键步骤。最后,使用.sof文件(中间编译结果)通过在线方式下载到实验板上,观察实际的流水灯效果,从而完成实验。 通过这样的实验,学生不仅可以提升FPGA设计技能,还能加深对数字系统设计、时序分析和Verilog编程的理解,这些都是现代数字系统设计中的基础能力。